農用地膜良好的增溫保墑效果已對我國農業產生了重大的積極的作用，但隨著地膜覆蓋技術的普及，殘留農用地膜也已經帶來了一系列的負面影響。大量的殘留地膜破壞土壤結構、危害作物正常生長發育并造成農作物減產，進而影響到農業環境。據調查，農田中地膜殘留量為 15～20kg/hm2，殘留率為 10%～20%，主要分布在耕作層，集中在0～10 cm 的土壤中農用地膜的殘留量約占 2/3 左右。為此，2011 年，寧夏農業技術推廣總站與四川綿陽寶新容科科技有限公司合作，進行玉米秋季覆膜應用環境降解膜試驗，旨在篩選適合寧夏玉米秋季覆膜生產中的環境降解地膜類型，逐步減少因常規地膜使用造成的白色污染問題。
1、 材料與方法
1.1 試驗區概況
試驗地設在固原市官廳鎮大堡試驗場。該地位于 35°59'393"N，106°12'174"E，海拔 1 820 m，年平均氣溫 6.5℃，年日照時數 2 300 h，無霜期 135 d。土壤肥力中等，為淺黑壚土，有機質 11.2 g/kg、pH 8.14、全鹽 1.05 g/kg、全氮 0.82g/kg、有效磷 12.74 mg/kg、速效氮 76.1 mg/kg、速效鉀 85.2mg/kg。前作為馬鈴薯。
1.2 試驗材料
供試玉米品種為長城 799。供試地膜：生物環境降解膜由四川綿陽寶新容科科技有限公司提供，共 3 種不同降解時間地膜，地膜厚度0.010 mm。普通地膜\\(對照\\)由甘肅福雨地膜廠提供，地膜厚度 0.010 mm。
1.3 試驗設計
試驗共設 4 個處理，分別為：①生物環境降解地膜 1，降解期 180 d；②生物環境降解地膜 2，降解期 240 d；③生物環境降解地膜 3，降解期 300 d；④普通地膜（CK），加耐候劑，在地面覆蓋 300 d 不破損。試驗于 2011 年 9 月 25 日秋季覆膜，2012 年 4 月 18日人工拉線點播玉米，9 月 25 日收獲，全生育期降水量361.6 mm。設計密度為 75 000 株 /hm2，小區面積為 35.2 m2（4.4 m×8 m），重復 3 次，隨機排列，全膜覆蓋雙壟溝播種植，每小區 4壟 8 行。排距 80 cm，區距 50 cm，四周設保護行。并在試驗點周邊安排 1 hm2試驗地進行生物降解膜示范。
1.4 施肥與田間管理
施氮肥 240 kg/hm2，1/3 基施，2/3 拔節期追肥；施 P2O5180 kg/hm2，2/3 基施，1/3 拔節期追肥；基施 K2O 60 kg/hm2；覆膜時噴施二甲戊靈 200 mL/hm2進土壤封閉滅草。3 葉期間苗，4 葉期定苗，其他管理同大田。
1.5 調查項目與內容
覆蓋日期、開始降解期、出苗期調查空穴率、單株率；定苗后調查基本苗數；收獲前調查收獲株數、收獲穗數、千粒重、空稈率、倒伏率（莖倒與根倒分開統計）。收獲時按小區單收單打，測定實產。
2、結果與分析
2.1 不同處理降解時間和對苗期的影響
由表 1 可以看出，降解膜 1、降解膜 2、降解膜 3 分別于4 月 28 日、5 月 27 日和 7 月 15 日開始降解，完好時間分別為 116 d、135 d 和 163 d，降解率分別達到 86.7%、85.4%、8.2%；降解膜 1、降解膜 2 苗期株高比對照分別低 10.0 cm、9.8 cm，降解膜 1、降解膜 2 拔節期株高比對照分別低14.5 cm、13.6 cm，莖粗少 0.9 cm，進入生育后期，影響逐漸縮小。降解膜 3 苗期株高比普通地膜對照低 4.8 cm，拔節期株高較對照低 1.9 cm，進入生育后期，與對照玉米的生長差距逐漸縮小。截至 6 月 12 日降解膜 1、降解膜 2 兩處理完全降解，田間雜草危害較重，而降解膜 3 于 8 月 10 日才完全降解，此時玉米已進入抽雄開花期，后期田間雜草危害較輕。
2.2 不同處理 0～40 cm 土壤水分變化
由表 2 可知，在播期 - 抽雄期，降解膜 0～40 cm 土壤含水量較對照降低 2%～3%，說明降解膜隨著作物生育期的推進和覆膜時間的延長，其保墑效果越來越差。進入成熟，作物對水分的吸收和植株蒸騰耗水逐漸降低，加之降水的有效補充（降雨量 34.2 mm），使得各處理土壤含水量逐步增加，并趨于接近。處理間差異不明顯。
2.3 不同降解地膜材料 0～20 cm 土壤溫度變化
由表 3 可知，苗期土壤溫度表現為：生物降解膜表面澤暗淡、透光性較差，降低了其對太陽光的有效吸收，3 種生物降解地膜與普通地膜相比，0～20 cm 土壤溫度減少1.5 ℃左右；拔節 - 抽雄期，降解膜 1 和降解膜 2 處理降解率已達到 85%以上，基本上相當于露地種植，土壤日平均溫度也隨之降低 5.2 ℃以上；灌漿 - 成熟期玉米基本上覆蓋了地膜，地膜的增溫作用已減弱，主要是保墑作用，由于太陽光無法直射壟面，加之秋季降水逐漸增多，地溫開始降低，各處理地溫趨于接近，處理間差異不明顯。降解膜 3 由于降解時間接近于普通地膜，因此地膜的作用與普通地膜也比較接近。
2.4 不同處理農藝性狀與產量構成因素
表 4 表明，降解膜處理農藝性狀和產量構成因素都次于常規地膜處理。株高、莖粗分別較常規地膜平均減少17.5 cm、0.3 cm，穗長減少 3.2 cm，禿頂平均增加 1.35 cm，穗粒數平均減少 101.5 粒，百粒重降低 3.35 g。
2.5 不同處理產量分析結果
由表 5 可知，不同生物降解地膜處理產量分別為：7 266.0、7 517.5、8 596.5 kg/hm2，分別較對照減產 35.2%、30.7%和 14.3%。產量結果分析表明，3 種生物降解地膜之間產量差異不顯著，而與普通地膜對照相比，達到顯著水平。這說明，目前由于生物降解地膜降解時間控制無法確定，造成過早降解，在寧夏南部山區旱作區不能充分發揮地膜的增溫保墑作用，造成玉米產量下降。降解膜 3 由于降解時間長，產量減產較少。今后應在生物降解膜工藝上進行改進，使降解地膜的降解時間玉米秋季覆膜生長期相吻合，可有利于提高玉米產量。
3、小結與討論
生物降解地膜前期增溫、保墑效果和普通地膜相比沒有明顯差異，均能夠滿足玉米前期生長發育對水、光、熱的要求。但隨著生物降解地膜在田間覆蓋時間的延長，不同降解期的地膜降解時間不同，降解膜 1、降解膜 2 和降解膜 3分別在玉米播期（4 月 28 日）、拔節前期（5 月 27 日）和大喇叭口期（7 月 15 日）開始降解。隨著玉米生育進程的加快和氣溫的提高，降解膜的降解速度也在加快，其增溫、保墑效果已降到不能充分滿足玉米生長發育的要求，特別是有效積溫基本接近露地，從而影響到玉米產量構成因素，導致玉米產量降低或成熟延遲。降解膜 1、降解膜 2 和降解膜 3 產量分別達到 7 266.0、7 517.5、8 596.5 kg/hm2，較常規覆地膜對照產量減產達 35.2%、30.7%和 14.3%。
產量結果分析表明，3 種生物降解地膜之間產量差異不顯著，而與普通地膜對照相比，達到顯著水平。這說明，目前由于生物降解地膜降解時間控制無法確定，造成過早降解，在寧夏南部山區旱作區不能充分發揮地膜的增溫保墑作用，造成玉米產量下降。降解膜 3 由于降解時間長，減產較少。今后應在生物降解膜工藝上進行改進，使降解地膜的降解時間玉米秋季覆膜生長期相吻合，可有利于提高玉米產量。
參考文獻：
[1] 邢定生. 可降解地膜試驗示范項目實施順利 [N]. 玉溪日報，2010-08-06.
[2] 王星. 可降解地膜的降解特性及其對土壤環境的影響[D]. 西北農林科技大學，2003.
[3] 喬海軍. 生物全降解地膜的降解過程及其對玉米生長的影響[D].甘肅農業大學，2007.
[4] 劉敏. 可生物降解地膜的應用效果及其降解機理研究[D]. 中國礦業大學，2011.
